DE2638281C3 - Verstärker - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Verstärker zum Prüfen von Fernsehkameras mit einem Verstärkerelement und einem hochohmigen Ausgangswiderstand, dessert erster Anschluß mit einem Ausgang des Verstärkerelementes und dessen anderer Anschluß mit dem Verstärkerausgang verbunden ist

In der Meß- und Prüftechnik, z. B. beim Prüfen von Fernsehkameras, werden oft Verstärker eingesetzt die /n einem großen Frequenzbereich in linearer Abhängigkeit von einer Eingangsspannung, die über ein Koaxialkabel mit einem Wellenwiderstand von weniger als 100 Ohn zugeführt sind, einen eingeprägten Ausgangsstrom abgeben. Hierzu kann ein Verstärker vorgesehen sein, von dem das Ausgangssignal über eines? Widerstand mit hohem Widerstandswert abgenommen wird. Derartige hochohmige Widerstände ergeben bei Zusammenschaltung mit einem Kondensator kleiner Kapazität, z. B. den unvermeidlichen Streukapazitäten, Zeitglieder, deren Zeitkonstanten verhältnismäßig groß sind und die daher den Frequenzgang von Breitbandverstärkern beeinflussen.

Aus dem Buch »Fernsehen« von Kerkhoff und Werner, 1951, Seiten 252 bis 255, ist es bekannt, in Breitbandverstärkern die Streukapazitäten zu kompensieren, indem zu den Arbeitswiderständen von Röhren Spulen in Reihe geschaltet sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Verstärker mit einem hochohmigen Ausgangswiderstand zu schaffen, der einen möglichst weitgehend frequenzunabhängigen Verstärkungsgrad aufweist und zum Prüfen von Fernsehkameras geeignet ist

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Schaltungsmaßnahmen gelöst.

Mit einem oder mehreren derartigen Kompensationskondensatoren kann die Slreukapazität, die parallel zum Ausgangswiderstand liegt, zumindest teilweise kompensiert werden. Eine weitere Kompensation bewirken die Parallelkapazität des Arbeitswiderstandes und die Streukapazität zwischen dem Ausgangswiderstand und Masse.

Da die parallel zum Ausgangswiderstand und zwischen diesen und Masse liegenden Streukapazitäten entlang des Ausgangswiderstandes verteilt sind und diese kleinen Kapazitäten bei höheren Frequenzen wirksam sind, sind vorteilhaft mehrere Kompensationskondensatoren vorgesehen. Besonders zweckmäßig ist es, die Kompensationskondensatoren dadurch herzustellen, daß neben dem Ausgangswiderstand ein elektrischer Leiter angebracht ist, der einseitig mit dem zweiten Ausgang des Verstärkerelementes verbunden ist Der Abstand zwischen dem Leiter und dem Ausgangswiderstand ist so eingestellt, daß die Kompensation möglichst vollständig ist. Dabei brauchen die Achse des Ausgangswidurstandes und der Leiter nicht parallel zu verlaufen, sondern sie können einen Winkel miteinander bilden; der Leiter kann auch gekrümmt sein.

Zum Prüfen von Fernsehkameras ist an den Ausgangswiderständen die Signalplatte der Aufnahmeröhre gleichzeitig mit dem Vorverstärker der Fernseh

kamera angeschlossen. Per Verstärker kann in einem Gehäuse untergebracht sein, das einen Anschlußstutzen aufweist, der so ausgebildet ist, daß der Verstärker anstelle eines Objektives auf die Fernsehkamera aufsetzbar ist Befindet sich die Signalplatte an der Stirnseite der Aufnahmeröhre, wie es z. B, bei Aufnahmeröhren vom Vidicontyp der Fall ist, kann im Anschlußstutzen ein mit dem Ausgangswiderstand des Verstärkers elektrisch verbundener Stift angebracht sein, der bei auf die Kamera aufgesetztem Verstärker die Signalplatte oder einem mit der Signalplatte verbundenen elektrischen Leiter berührt

Da der Verstärker anstelle des Objektivs auf die Fernsehkamera gesetzt wird und wie beschrieben, einen rein ohmschen Quellwiderstand besitzt kann die Bildaufnahmeröhre eingebaut bleiben, so daß die tatsächlichen Betriebsbedingungen der Kamera nicht verändert werden. Dadurch wird vor allem erreicht, daß die tatsächliche Kapazität der Aufnahmeröhre bei der Messung berücksichtigt wird und die Kamera mit den tatsächlichen Erdungsbedingungen an der Aufnahmeröhre und dem Videoverstärker betrieben wire".

Anhand der Zeichnung werden im folgenden die Erfindung sowie weitere Vorteil und Ergänzungen näher beschrieben und erläutert Es zeigt

F i g. I das Prinzipschaltbild eines Breitbandverstärkers zum Prüfen des Videoverstärkers von Fernsehkameras,

Fig.2 das Schaltbild eines weiteren, verbesserten Verstärkers und

F i g. 3 und 4 ein Gehäuse für die Verstärker nach den F i g. 1 und 2.

Dem in F i g. 1 dargestellten Verstärker wird ein Meßoder Prüfsignal einer Koaxialbuchse EX zugeführt. Mit einem Eingangswiderstand R1, der zwischen den Signalweg und Masse geschaltet ist, ist die mit dem Eingang EX verbundene Leitung mit ihrem Wellenwiderstand abgeschlossen. Über einen Widerstand R 2, der zusammen mit einem ihm nachgeschalteten Kondensate CX einen Tiefpaß bildet wird das Eingangssignal der Steuerelektrode eines Feldeffekttransistors TSl zugeführt, zwischen dessen Source-Elektrode 1 und Masse ein Gegenkopplungswiderstand RA geschaltet ist. Zwischen seiner Drain-Elektrode 2 und einer Speisespannung UX liegt ein Arbeitswiderstand R 3. Ferner ist an die Drain-Elektrode 2 ein hochohmiger Ausgangswiderstand R 5 angeschlossen. Zu diesem liegt eine Streukapazität Cp parallel, die bewirkt, daß die oberen Frequenzen des zu übertragenden Frequenzbereichs mehr verstärkt werden als die unteren Frequenzen. Zur Kompensation dieser Frequenzanhe'-ung dient einerieits der schon beschriebene Tiefpaß mit dem Widerstand R 2 und dem Kondensator C X und andererseits ein Kondensator C2, der zwischen dem Ausgang A X des Verstärkers und der Source-Elektrode 1 des Feldeffekttransistors TS X liegt. Da das dort auftretende Signal gegenphasig zu dem von der Drain-Elektrode 2 über den Widerstand R 5 auf den Ausgang A X gegebene Signal ist, wird dieses teilweise kompensiert und zwar im oberen Frequenzbereich. Die Kapazität des Kondensators Cl ist so gewählt. claB die unerwünschte Frequenzanhebung kompensiert wird. Der Meß- oder Prüfstrom kann vom Ausgang Λ I abgenommen und einer zu prüfenden Schaltung zugeführt werden. /.. B. der Signalplatte einer P'ernsehaufnahmeröhre. Der Videoverstärker der Kamera wird dann unter Betriebsbedirpungen geprüf!.

Für viele Anwendungen reicht eine Kompensation gemäß der Schaltung nach F i g. I nicht aus. Vor allem dann, wenn der Frequenzbereich der SahaUung nach oben ausgedehnt wird, kann die Kompensation dadurch verbessert werden, daß der Ausgangswiderstand in ä mehrere Teilwiderstände unterteilt wird und in die Verbindungspunkte zwischen den einzelnen Teilwiderständen über je einen Kondensator ein Kompensationssignal von der Source-Elektrode 1 eingespeist wird. In einer solchen Anordnung ist berücksichtigt daß der

ίο Ausgangswiderstand bei den hohen Frequenzen ein Netzwerk höherer Ordnung ist das aus einer Reihenschaltung von Netzwerken besteht, die jeweils aus der Reihenschaltung eines Widerstandes und einer Spule, denen eine Streukapazität parallel geschaltet ist und zwischen deren Verbindungspunkte und Masse je ein Streukondensator liegt. Durch die Aufteilung des Ausgangswiderstandes in mehrere Teilwiderstände und das Zuführen von Kompensationsspannungen über mehrere Kondensatoren kann berücksichtigt werden, daß ein hochohmiger Ausgangswiderstand ein Netzwerk höherer Ordnung darstellt. Je mehr Teilwiderstände verwendet sind, um so besser ist die Kompensation.

F i g. 2 zeigt einen Verstärker, bei dem die Unterteilung des Ausgangswiderstandes praktisch unendlich fein ist Das Meß- oder Prüfsignal wird wieder einem Eingang E2 zugeführt, zwischen dem und Masse ein Abschlußwiderstand R6 für die Leitung geschaltet ist. Über einen Kondensator C3 gelangt das Eingangssignal auf einen Tiefpaß mit einem einstellbaren

jo Widerstand Rl und einem Kondensator C4 und von dort auf die Steuerelektrode eines Feldeffekttransistors TS 2, die über einen Widerstand RS an Masse liegt. Zwischen der Source-Elektrode 4 und Masse liegt ein Gegenkopplungswiderstand R 9, zwischen der Drain-

J5 Elektrode 3 und einer Speisespannung U2 ein Arbeitswiderstand R 11. Mit der Drain-Elektrode 3 ist ferner der eine Anschluß eines hochohmigen Widerstandes R 10 verbunden, dessen anderer Anschluß den Ausgang A 2 des Verstärkers bildet. Der Widerstand R XO liegt in einem abgeschirmten Gehäuse AS. Neben ihm ist ein Leiterdraht LD angebracht der einseitig an die Source-Elektrode 4 angeschlossen ist. Der Leiterdraht LD bildet mit dem Widerstand R10 einen Kondensator, der sich entlang des Widerstandes R 10 in unendlich viele Teilkondensatoren unterteilen läßt. Der Abstand des Drahtes LD vom Widerstand R 10 und die Form des Drahtes LD können so gewählt werden, daß diese Teilkondensatoren die geeigneten Kapazitäten haben, um die durch die Streukapazitäten verursachten

in Frequenzgangverzerrungen zu kompensieren.

In F i g. 3 ist mit KA das Gehäuse einer Fernsehkamera bezeichnet, die u. a. eine Fernsehaufnahmeröhre VD vom Vidicontyp enthält. Derartige Aufnahmeröhren weisen an ihrer dem Objektiv zugewandten Stirnseite eine Signalplatte auf, an der das Videosignal des abgetasteten Bildes auftritt. Diese Signalplatte ist an einer Stelle SPmit einem Leiter kontaktiert an den der Videoverstärker VV der Kamera angeschlossen ist. An ihrer Stirnseite we^;~t die Kamera KA eine Fassung OF

wi für ein Objektiv auf. Ein Meßkopf MK, der einen der Verstärker nach den Fig. i und 2 enthält, ist so gestaltet, daO er mit einem AnschlußsUitz'jn S7in die Objektivfas.sLing OF eingesetzt und mittels eines Flansches FL und Schrauben SRX, SR2 befestigt

im werden kann. Die mit A t bzw. A 2 bezeichneten Ausgänge der Verstärker nach den F i g. 1 und 2 sind auf einen Kontakt KT gefühlt, der /weckmäßig federnd ausgebildet ist und der die elektrisch leitende Stelle SP

berührt, wenn der Meßkopf MK in die Objektivfassung OF eingesetzt ist. Mit einem Deckel DK, der auf den Meßkopf MK aufgeschraubt werden kann, ist der Meßkopf MK verschlossen.

Fig.4 zeigt die Ansicht des Meßkopfes MK bei abgenommenem Deckel. Im Flansch FL ist ein äußerer Ring RG1 angebracht, zwischen dem und einem inneren konzentrisch angeordneten Ring RG 2 die Schaltungsteile des Verstärkers nach F i g. 2 angeordnet sind, außer dem Widerstand R 10 und dem Draht LD. die im Ring 2 angebracht sind. Dieser bildet zusammen mit der Bodenplatte und dem Deckel das in Fig. 2 angedeutete Abschirmgehäuse AS. Durch Verbiegen des Drahtes LD können die Kompensationskapazitäten eingestellt werden. Über Buchsen ßi und B2 werden das Prüfsignal und die Versorgungsspannung eingespeist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

1. Patentansprüche;

   I.Verstärker zum Prüfen von Fernsehkameras mit einem Verstärkerelement und einem hochohmigen Ausgangswiderstand, dessen erster Anschluß mit einem Ausgang des Verstärkerelementes und dessen anderer Anschluß mit dem Verstärkerausgang verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem anderen Anschluß (A 1) des Ausgangswiderstandes (R S) und einem zweiten Ausgang (1) des Verstärkerelementes (TS 1), an dem ein zum Signal am ersten Ausgang (2) inverses Signal auftritt, ein Kompensationskondensator (C2) geschaltet ist und daß an den Ausgangswiderstand (R 5) die Signalplatte der Aufnahmeröhre einer Fernsehkamera anschließbar ist
2. 2. Verstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangswiderstand ^T? 5) in mehrere Teilwiderstände unterteilt ist und daß in die Verbindungäßunkte zwischen den einzelnen Teilwiderständen über je einen Kondensator ein Kompensationssignal vom zweiten Ausgang (1) eingespeist wird.
3. 3. Verstärker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den anderen An-Schluß (A 1) des Ausgangswiderstandes (RS) und einem signalinvertierenden Eingang des Verstärkerelementes (TSi) ein Kompensationskondensator geschaltet ist
4. 4. Verstärker nach Anspruch 2 oder 3, dadurch vs gekennzeichnet, daß neben dem Ausgangswiderstand (R 10) ein elektrischer Leiter (LD) angeordnet ist, der mit dem zweiten Ausgang (4) des Verstärkerelementes (tS2) verbunden ist und dessen Abstand vom Ausgangs* iderstand (R 10) so > > gewählt ist, daß die von den Parallelkapazitäten des Ausgangswiderstandes (R 10) verursachte Signalanhebung kompensiert ist
5. 5. Verstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstärkerelement >" ein Transistor (TS 1, TS2) ist, an dessen den anderen Ausgang bildenden Emitter bzw. Source-Elektrode ein Gegenkopplungswiderstand (R4, R9) und an dessen Kollektor bzw. Drain-Elektrode ein Arbeitswiderstand (R3, Ri 1) angeschlossen ist. ^tr>
6. 6. Verstärker nach einem der Ansprüche I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem Verstärkerelement (TSi, TS2) ein einstellbarer Tiefpaß (R 2, Ci) vorgeschaltet ist.
7. 7. Verstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 6, ">" dadurch gekennzeichnet, daß ein Anschlußstutzen (ST) vorgesehen ist, der entsprechend der Objektivfassung (OF) von Fernsehkameras (KA) ausgebildet ist und mit dem das Gehäuse (MK) anstelle eines Objektivs auf die Fernsehkamera (KA) aufsetzbar ^v> iit.
8. 8. Verstärker nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Anschlußstutzen (ST) ein mit dem Ausgangswiderstand des Verstärkers elektrisch verbundener Kontaktstift (KT) angebracht ist, der ^b0 bei auf die Kamera (KA) aufgesetztem Gehäuse (MK)einen mit der Signalplatte der Aufnahmeröhre verbundenen Leiter (Sfyberührt.
9. 9. Verstärker nach Anspruch 7 oder 8. dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse zwei konzentrisehe Ringe (Ri, R 2) aufweist, die mit einem gemeinsamen Deckel (DK) verschließbar sind und daß im inneren Ring (R 2) der Ausgangswiderstand (R 10) und der neben ihm angeordnete Leiter (LD) angebracht sind.